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参考站的异常监测方法、装置及相关设备

文献发布时间:2023-06-19 11:52:33


参考站的异常监测方法、装置及相关设备

技术领域

本发明实施例涉及卫星数据处理技术领域,尤其涉及一种参考站的异常监测方法、装置及相关设备。

背景技术

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)是一种空间卫星无线电测距定位系统。均匀分布在不同轨道面上的卫星,将采集到的卫星数据通过卫星信号的方式,经大气层转播至设置在参考站的接收机,对接收机接收到的卫星数据进行处理,可以实现卫星测距、卫星定位以及卫星拍照功能。

然而,卫星信号的信号强度与参考站周围是否存在信号干扰源相关。例如,若参考站附近若存在高大的树木,这些树木可能会对卫星信号产生干扰,导致接收机接收强度较弱的卫星信号,进行影响GNSS的卫星测距结果或卫星定位结果。因此如何对参考站周围环境进行监测,排除影响卫星信号的干扰源,是本领域待以解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种参考站的异常监测方法、装置及相关设备,以解决如何对参考站周围环境进行监测,排除影响卫星信号的干扰源的技术问题。

为解决上述问题,本发明是这样实现的:

第一方面,本发明实施例提供了一种参考站的异常监测方法,由终端执行,所述方法包括:

接收所述参考站发送的卫星数据,所述卫星数据包括所述卫星在N个历元观测到的数据,N为大于1的正整数;

对所述卫星数据进行质量计算,其中,所述质量计算的计算结果中包括以下至少一项:M个质检时段对应的数据完整率、多路径值、周跳比和信噪比平均值;所述质检时段由多个连续跟踪时段组成,所述跟踪时段由多个连续的所述历元组成;M为正整数;

对所述计算结果归一化后进行加权处理得到M个综合数值,其中,每个质检时段对应一个综合数值;

基于所述M个综合数值和所述M个质检时段,生成第一拟合曲线;

基于所述第一拟合曲线和所述第一拟合曲线在每个质检时段对应的拟合残差,对所述参考站的环境进行监测。

第二方面,本发明实施例还提供一种终端,包括:

第一收发器,用于接收参考站发送的卫星数据,所述卫星数据包括卫星在N个历元观测到的数据,N为大于1的正整数;

第一计算模块,用于对所述卫星数据进行质量计算,其中,所述质量计算的计算结果中包括以下至少一项:M个质检时段对应的数据完整率、多路径值、周跳比和信噪比平均值;所述质检时段由多个连续跟踪时段组成,所述跟踪时段由多个连续的所述历元组成;M为正整数;

第二计算模块,用于对所述计算结果归一化后进行加权处理得到M个综合数值,其中,每个质检时段对应一个综合数值;

生成模块,用于基于所述M个综合数值和所述M个质检时段,生成第一拟合曲线;

监测模块,用于基于所述第一拟合曲线和所述第一拟合曲线在每个质检时段对应的拟合残差,对所述参考站的环境进行监测。

第三方面,本发明实施例还提供一种设备,包括:收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序;所述处理器,用于读取存储器中的程序实现如前述第一方面所述方法中的步骤。

第四方面,本发明实施例还提供一种可读存储介质,用于存储程序,所述程序被处理器执行时实现如前述第一方面所述方法中的步骤。

本发明实施例中,对参考站发送的卫星数据进行质量计算,得到计算结果,其中,上述卫星数据包括卫星在多个质检时段观测到的数据;对上述计算结果进行质量计算,得到计算结果;对计算结果进行归一化处理和加权处理后,得到综合数值;基于多个综合数值和多个质检时段,生成第一拟合曲线;进而基于第一拟合曲线和第一拟合曲线在每个质检时段对应的拟合残差,对参考站的环境进行监测。以此,使用参考站发送的卫星数据确定参考站的环境状态,实现对参考站的环境监测,进而排除影响卫星信号的干扰源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的参考站的异常监测方法的流程示意图;

图2a和图2b是本发明实施例提供的第一拟合曲线的一示意图;

图3a和图3b是本发明实施例提供的第一拟合曲线的另一示意图;

图4a和图4b是本发明实施例提供的第一拟合曲线的又一示意图;

图5是本发明实施例提供的第二拟合曲线和第三拟合曲线的示意图;

图6是本发明实施提供的终端的结构示意图;

图7是本发明实施提供的设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外,本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,例如A和/或B和/或C,表示包含单独A,单独B,单独C,以及A和B都存在,B和C都存在,A和C都存在,以及A、B和C都存在的7种情况。

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供的参考站的异常监测方法应用于终端,该终端与参考站通信,参考站用于获取卫星传输的卫星数据。应理解,上述卫星数据包括与参考站通信的卫星在N个历元观测到的数据,N为大于1的正整数,该数据包括但不限于伪距观测值、相位观测值、载波频率、观测值个数、周跳次数以及相位观测值的信号强度。

参见图1,图1是本发明实施例提供的参考站的异常监测方法的流程示意图。图1所示的参考站的异常监测方法可以由终端执行。

如图1所示的参考站的异常监测方法可以包括以下步骤:

步骤101,接收参考站发送的卫星数据。

本步骤中,在终端与参考站通信后,接收参考站发送的卫星数据,如上所述,上述卫星数据包括卫星在N个历元观测到的数据。

需要说明的是,终端安装有TEQC软件,TEQC软件是一款功能强大且简单易用的GNSS数据预处理软件,常用于卫星信号处理领域,TEQC软件支持处理Rinex格式的数据。

参考站发送的数据为二进制数据,为了实现对卫星数据的后续处理,终端在接收到参考站发送的二进制数据后,需要将上述二进制数据转换为Rinex格式的数据,以使用TEQC软件对卫星数据进行处理,可选地,将二进制数据转换为Rinex 3.02格式的数据。

应理解,在一些实施例中,终端也可以将参考站发送的二进制数据转换为其他格式的数据进行处理,或者,终端不对二进制数据进行格式转换,直接利用二进制格式的卫星数据进行后续操作。

步骤102,对所述卫星数据进行质量计算。

卫星将采集到的卫星数据通过卫星信号的方式,经大气层转播至设置在参考站的接收机,那么,在卫星数据传播的过程中,可能出现卫星数据丢失,或者由于卫星信号较弱,未接收到部分卫星数据的情况。

本步骤中,在得到卫星数据后,对卫星数据进行质量计算,得到质量计算的计算结果,上述计算结果用于表征卫星数据的质量。

其中,质量计算的计算结果中包括以下至少一项:M个质检时段对应的数据完整率、多路径值、周跳比和信噪比平均值,M为正整数。

应理解,质检时段为人为设定的对卫星数据进行质量计算的时段,优选地,将质检时段设置为24小时;质检时段包含多个连续的跟踪时段或者一个跟踪时段,跟踪时段为参考站观测到连续的卫星运动轨迹时对应的时段,跟踪时段由多个连续的历元组成,优选地,可以将一个历元设置为1秒。

上述数据完整率是一定时段内设置在参考站的接收机实际采集的最大历元数与理论采集历元数的比值,用于表征参考站周围是否具有较高的遮挡物,或者其他影响卫星信号的干扰源。

多路径效应是指设置在参考站的接收机除直接收到卫星发射的信号外,还同时检测到参考站附近的物体表面一次或多次反射的信号,这种不同路径的信号与卫星信号叠加,产生的时延效应可以用多路径值表示,多路径值直接反映了站点周围的环境质量。

周跳是指设置在参考站的接收机在进行连续的载波相位测量过程中,由于某种原因导致整周计数发生错误,进而使相位观测值较正常值出现一个整数周的跳跃,周跳比是反映卫星数据质量的重要指标,周跳比的数值越小,表示周跳越严重,周围可能存在较大的干扰源。

信噪比平均值是卫星数据中的有用信息和其他噪声的比值,与卫星状况及参考站的环境状态相关。

应理解,在一些实施例中,质量计算的计算结果还可以包括其他参数,例如电离层偏差估计等。

步骤103,对计算结果归一化后进行加权处理得到M个综合数值。

本步骤中,在得到数据完整率、多路径值、周跳比和信噪比平均值后,对上述四个参数进行归一化处理,将归一化后的四个参数进行加权处理,得到M个综合数值,该综合数值用于表征参考站接收到的卫星数据的质量,其中,每个质检时段对应一个综合数值。

步骤104,基于所述M个综合数值和M个质检时段,生成第一拟合曲线。

本步骤中,在得到M个综合数值后,对离散分布的M个综合数值进行拟合,生成第一拟合曲线,如图2a、图3a和图4a。

如图2a所示,横坐标轴表示质检时段,图2a所示的质检时段用天数表示,纵坐标轴表示综合数值,图2a中第一拟合曲线两侧分布的综合数值的数量大致相同。

步骤105,基于所述第一拟合曲线和所述第一拟合曲线在每个质检时段对应的拟合残差,对所述参考站的环境进行监测。

本步骤中,每个质检时段对应的拟合残差可以理解为,该质检时段对应的实际综合数值与第一拟合曲线上该质检时段对应的综合数值的差值。

例如,请参阅图3a,如图3a所述,在质检时段为10天的情况下,该质检时段对应的综合数值为0.86,而在第一拟合曲线对应的横坐标为10的情况下,该第一拟合曲线对应的纵坐标为0.96。由此可得该质检时段对应的拟合残差为0.86与0.96之间的差值-0.1。

本步骤中,基于第一拟合曲线的分布状态和每个质检时段对应的拟合残差,对参考站的环境进行监测,具体的技术方案请参阅后续实施例。

本发明实施例中,对参考站发送的卫星数据进行质量计算,得到计算结果,其中,上述卫星数据包括卫星在多个质检时段观测到的数据;对上述计算结果进行质量计算,得到计算结果;对计算结果进行归一化处理和加权处理后,得到综合数值;基于多个综合数值和多个质检时段,生成第一拟合曲线;进而基于第一拟合曲线和第一拟合曲线在每个质检时段对应的拟合残差,对参考站的环境进行监测。以此,使用参考站发送的卫星数据确定参考站的环境状态,实现对参考站的环境监测,进而排除影响卫星信号的干扰源。

可选地,所述基于所述第一拟合曲线和所述第一拟合曲线在每个质检时段对应的拟合残差,对所述参考站的环境进行监测包括以下至少一项:

在所述第一拟合曲线呈预设分布,且目标拟合残差小于等于预设残差的情况下,确定所述参考站的环境状态为正常;在所述第一拟合曲线不呈预设分布的情况下,确定所述参考站的环境状态为异常;在所述目标拟合残差大于所述预设残差的情况下,确定所述参考站的环境状态为异常。

应理解,上述预设分布为水平分布,或者近似水平分布,该近似水平分布可以理解为第一拟合曲线的斜率在预设斜率范围内。

上述目标拟合残差由所有拟合残差中绝对值最大的拟合残差确定,可以理解为,将所有拟合残差绝对值最大的拟合残差确定为最大拟合残差,将最大拟合残差的绝对值确定为目标拟合残差;上述预设残差为经验数值,在此不做具体限定。

本实施例中,在第一拟合曲线呈预设分布,且目标拟合残差小于等于预设残差的情况下,表明参考站的环境状态正常,接收机工作状态稳定。

例如,可以设定预设残差为0.05,为请参阅图2a和图2b。如图2a所示,第一拟合曲线呈水平分布状态,且图2a中示出的所有拟合残差中,并未存在绝对值大于0.05的拟合残差。因此,可以认定在图2a和图2b所示的场景中,参考站的环境状态正常。

本实施例中,在目标拟合残差大于预设残差的情况下,确定参考站的环境状态为异常,参考站周围可能存在影响卫星数据质量的干扰源。

例如,可以设定预设残差为0.05,请参阅图3a和图3b。如图3b所示,当历元为10时,该历元对应的拟合残差为最大拟合残差-0.1,可以得到目标拟合残差为0.1,由于目标拟合残差大于预设残差,因此可以确定在图3a和图3b所示的场景中,参考站的环境状态异常。

本实施例中,在第一拟合曲线不呈预设分布的情况下,表明参考站的环境状态异常,参考站周围可能存在影响卫星数据质量的干扰源。

例如,请参阅图4a和图4b。如图4a所示,第一拟合曲线呈下降分布状态,表示参考站附近存在随时间变化的干扰源,例如参考站附近的植物长高,从而遮挡卫星信号。因此,可以认定在图4a和图4b所示的场景中,参考站的环境状态异常。

上述实施例通过对第一拟合曲线的分布状态,以及目标拟合残差与预设残差的大小关系进行分析,确定参考站的环境状态,以此实现对参考站的环境监测。进一步的,在参考站的环境状态存在异常时,可以发出报警信息,以提醒相关工作人员排除影响卫星信号的干扰源。

可选地,所述对所述卫星数据进行质量计算包括:

对于任一质检时段,确定所述质检时段中所有跟踪时段对应的预计观测值之和以及实际观测值之和,将所述实际观测值之和与所述预计观测值之和的比值,确定为所述质检时段对应的数据完整率。

本实施例中,可以将接收机在每个跟踪时段实际检测到的观测值称为实际观测值,这样,可以将质检时段中所有跟踪时段对应的实际观测值的和值,理解为该质检时段对应的实际观测值之和。

本实施例中,可以将接收机在特定时段可能检测到的观测值称为预计观测值,这样,可以将质检时段中所有特定时段对应的预计观测值的和值,理解为该质检时段对应的预计观测值之和。其中,特定时段包括在质检时段内接收机与卫星之间的仰角值不小于预设仰角值时对应的历元。

如上所述,若接收机对应的跟踪时段包括接收机与卫星之间的仰角值不小于预设仰角值时对应的历元,这种情况下,可以确定质检时段包括一个跟踪时段,这样,预计观测值之和与实际观测值之和相同,那么,数据完整率的数值为1。

基于所述卫星数据中的伪距观测值、相位观测值以及载波频率,确定所述质检时段对应的多路径值。

上述伪距观测值即参考站到卫星之间的,含有时钟误差和大气层折射延迟的距离,由于测得的距离含有时钟误差和大气层折射延迟,而非真实距离,故称伪距。上述相位观测值即参考站到卫星之间的方位角度值。

上述载波频率为卫星信号中L1载波和L2载波的频率。应理解,单频接收机只能接收到L1载波;双频接收机可以接收到L1载波和L2载波;在一些可能的实施方式中,多频接收机可以接收到L1载波、L2载波和L3载波。

本实施例中,可以使用以下公式,确定质检时段对应的多路径值:

其中,MP

应理解,在接收机为三频接收机的情况下,还需要确定L3载波对应的多路径值,本实施例在此不作过多阐述。

将所述卫星数据中的观测值个数与所述卫星数据中的周跳次数的比值,确定为所述质检时段对应的周跳比。

本实施例中,可以将接收机在质检时段内接收到的所有观测值的数量,与卫星数据中统计的周跳次数相除,将观测值个数与周跳次数的比值,确定为质检时段对应的周跳比。

将所述相位观测值的信号强度的平均值,确定为所述质检时段对应的信噪比平均值。

本实施例中,在接收机为双频接收机的情况下,将L1载波和L2载波对应的相关观测值信号强度的平均值,确定为质检时段对应的信噪比平均值。在一些可能的实施方式中,例如,接收机为三频接收机,则将L1载波、L2载波和L3载波的相关观测值的信号强度的平均值,确定为质检时段对应的信噪比平均值。

本实施例通过上述方式,依据参考站中接收机的实际工作情况,计算得到准确的数据完整率、多路径值、周跳比以及信噪比平均值。

应理解,在另一些实施例中,参考站可以使用配置的TEQC软件完成对数据完整率、多路径值、周跳比以及信噪比平均值的计算。

可选地,所述确定所述质检时段中所有跟踪时段对应的预计观测值之和以及实际观测值之和包括:

对于任一跟踪时段,计算K个第一目标历元对应的K个仰角值;基于所述K个第一目标历元和所述K个仰角值,生成第二拟合曲线;将所述第二拟合曲线中第一起始端点至第一终止端点包括的历元的数量,确定为所述实际观测值;将目标起始端点和目标终止端点包括的历元的数量,确定为所述预计观测值。

本实施例中,对于包括K个历元的一个跟踪时段而言,可以将该跟踪时段对应的K个历元称为K个第一目标历元。计算该K个第一目标历元对应的K个仰角值,具体的技术方案请参阅后续实施例。

基于K个第一目标历元和K个仰角值生成第二拟合曲线,如图5所示,图5示出的坐标系中的横坐标轴表征时间点,其中,可以将各个时间点理解为第一目标历元;坐标系中的纵坐标轴表征仰角值。

图5中的虚线表示第二拟合曲线,如图5所示,A1为第二拟合曲线中的第一起始端点,t1为该第一起始端点对应的时间点,e1为该第一起始端点对应的仰角值;A2为第二拟合曲线中的第一终止端点,t2为该第一终止端点对应的时间点,e2为该第一终止端点对应的仰角值。

这里,可以将第二拟合曲线在t1至t2这一范围内对应的所有时间点的数量,确定为该跟踪时段对应的实际观测值。

本实施例中,将第二拟合曲线在目标起始端点至目标终止端点这一范围内对应的所有时间点的数量,确定为实际观测值,其中,目标起始端点和目标终止端点在第二拟合曲线中对应的仰角值为预设仰角值。具体的如何确定目标起始端点与目标终止端点的技术方案,请参阅后续实施例。

应理解,每一历元对应的仰角值由卫星数据中反映卫星位置的卫星坐标和反映接收机位置的接收机坐标生成。

在一些实施例中,卫星数据中包括各历元对应的卫星坐标和接收机坐标,这种情况下,可以直接对卫星坐标和接收机坐标进行相关计算,得到该历元对应的仰角值。

然而,一种可能存在的情况为,卫星数据中未包括各历元对应的接收机坐标,这种情况下,无法计算各历元对应的仰角值,从而无法得到数据完整率。

为了解决上述存在的技术问题,本实施例提出以下技术方案:

读取所述卫星数据中所述卫星在第一目标历元的第一坐标,以及所述参考站在L个历元的第二坐标;将L个所述第二坐标的平均值,确定为所述参考站在所述第一目标历元的第三坐标;基于所述第一坐标和所述第三坐标,得到所述第一目标历元对应的仰角值。

应理解,上述第一坐标即卫星数据中反映卫星位置的卫星坐标。

在卫星数据中未包括有第一目标历元对应的接收机坐标的情况下,获取参考站在第一目标历元之前的L个历元对应的L个第二坐标,其中,L个第二坐标均为接收机坐标,L为正整数。

将这L个第二坐标的平均值,确定为第一目标历元对应的第三坐标,即第一目标历元对应的接收站坐标,以根据第一目标历元对应的表征卫星坐标的第一坐标,和第一目标历元对应的表征接收站坐标的第三坐标,得到第一目标历元对应的仰角值。

可选地,可以使用以下公式,计算第一目标历元对应的仰角值:

其中,E为第一目标历元对应的仰角值,tg

本实施例中,在卫星数据未包括接收站坐标的情况下,将前N个历元对应的接收站坐标的平均值,确定为当前历元对应的接收站坐标,以此计算与卫星数据的质量相关联的数据完整率。

可选地,所述将目标起始端点和目标终止端点包括的历元的数量,确定为所述预计观测值包括:

基于所述第一起始端点、所述第一终止端点和中间端点,生成第三拟合曲线;将所述第三拟合曲线中与所述预设仰角值对应的端点确定为第二起始端点和第二终止端点;从所述第二起始端点对应的历元至所述第一起始端点对应的历元中确定第二目标历元;从所述第一终止端点对应的历元至所述第二终止端点对应的历元中确定第三目标历元;将所述第二目标历元至所述第三目标历元中包括的历元的数量,确定为所述预计观测值。

本实施例中,如图5所示,可以在图5示出的第二拟合曲线中任选一端点作为中间端点。优选地,可以对t1和t2取中间值,得到t3,将第二拟合曲线在t3处对应的端点确定为中间端点,如图5所示,该中间端点A3对应的纵坐标为e3。得到第一起始端点A1、第一终止端点A2以及中间端点A3后,基于上述三个端点,得到第三拟合曲线,优选地,上述第三拟合曲线为圆锥曲线,例如,可以将图5示出的黑色实线理解为第三拟合曲线。

进一步的,将第三拟合曲线中与预设仰角值对应的端点确定为第二起始端点和第二终止端点,其中,上述预设仰角值为经验数值,优选地,将预设仰角值设置为10度。如图5所示,将第三拟合曲线上的第二起始端点命名为B1,将第三拟合曲线上的第二终止端点命名为B2,其中,B1对应的横坐标为s1,B2对应的横坐标为s2,B1和B2对应的纵坐标均为预设仰角值e0。

在确定第一起始端点和第二起始端点后,可以在第一起始端点和第二起始端点这一范围内计算第二拟合曲线上的目标起始端点,该目标起始端点对应的仰角值为预设仰角值,该目标起始端点对应的历元称为第二目标历元。换言之,利用第一起始端点和第二起始端点,得到第二拟合曲线上的与预设仰角值对应的目标起始端点。

可选的实施方式为,请参阅图5,由于目标起始端点对应的横坐标位于s1至t1这一范围内,因此可以将s1与t1之间的中间位置确定为待搜索历元,计算第二拟合曲线中该待搜索历元对应的仰角值,具体的计算方式在此不作阐述。

若该仰角值为预设仰角值,则将该待搜索历元确定为第二目标历元。若该仰角值不为预设仰角值,则可以基于该仰角值的大小,在该待搜索历元与s1或t1之间再取一历元,并计算第二拟合曲线在该历元处对应的仰角值,直至得到仰角值为预设仰角值的第二目标历元。

应理解,在一些实施方式中,可以在s1的预设范围内,对该预设范围包括的各个历元对应的仰角值进行计算,得到第二目标历元。

在确定第一终止端点和第二终止端点后,可以在第一终止端点和第二终止端点这一范围内计算第二拟合曲线上的目标终止端点,该目标终止端点对应的仰角值为预设仰角值,该目标终止端点对应的历元称为第三目标历元。

具体的确定目标终止端点的实施方式与上述确定目标起始端点的实施方式一致,在此不做重复阐述。

在得到目标起始端点对应的第二目标历元,和目标终止端点对应的第三目标历元后,将第二目标历元至第三目标历元中包括的历元的数量,确定为预计观测值。

可选地,所述对所述计算结果归一化后进行加权处理得到M个综合数值,包括:

对于任一质检时段,对所述质检时段对应的第一数据完整率、第一多路径值、第一周跳比以及第一信噪比平均值进行归一化处理,得到归一化后的第二数据完整率、第二多路径值、第二周跳比以及第二信噪比平均值;对所述第二数据完整率、第二多路径值、第二周跳比以及第二信噪比平均值分别乘以对应的预设权重值,得到第三数据完整率、第三多路径值、第三周跳比以及第三信噪比平均值;将所述第三数据完整率、第三多路径值、第三周跳比以及第三信噪比平均值的和,确定为所述综合数值。

本实施例中,在得到任一质检时段对应的第一数据完整率、第一多路径值、第一周跳比以及第一信噪比平均值这四个参数后,对这四个参数进行归一化处理,一种可选的归一化方式为:

对于数据完整率,由于完整率的数值范围为小于等于1,因此可以直接将第一数据完整率的数值确定为归一化后的第一数据完整率,即第二数据完整率。

对于多路径值,可以计算第一多路径值与第一预设数值的乘积,将上述乘积与第二预设数值的和,确定为第二多路径值,优选地,第一预设数值为-0.1,第二预设数值为1。

对于周跳比,可以使用以下公式,得到归一化后的周跳比:

CRS’=1-exp(-0.75*1-3*CRS)

其中,CRS’为第二周跳比,CRS为第一周跳比,exp表示指数函数。

对于信噪比平均值,可以计算第一信噪比平均值与第三预设数值的差值,将上述差值与第四预设数值的比值,确定为第二信噪比平均值,优选地,第三预设数值为20,第四预设数值为40。

可选的,在一些实施例中,上述四个参数对于卫星数据质量的影响是相同的,因此,可以将第二数据完整率、第二多路径值、第二周跳比以及第二信噪比平均值乘以相同的预设权重值,可选地,该预设权重值为0.25。得到第三数据完整率、第三多路径值、第三周跳比以及第三信噪比平均值。

可选的,在另一些实施例中,上述四个参数对卫星数据质量的影响不同,这样,可以将第二数据完整率、第二多路径值、第二周跳比以及第二信噪比平均值分别乘以各自对应的预设权重值,得到第三数据完整率、第三多路径值、第三周跳比以及第三信噪比平均值。

进一步的,将上述四个参数,即第三数据完整率、第三多路径值、第三周跳比以及第三信噪比平均值的平均值,确定为能反映卫星数据质量的综合数值。

本实施例中,通过对卫星数据中的数据完整率、多路径值、周跳比以及信噪比平均值这四个参数进行相关计算,得到能反映卫星数据质量的综合数值,进而根据卫星数据的质量,判断参考站周围的环境状态是否异常。

应理解,在一些实施例中,可以使用除数据完整率、多路径值、周跳比以及信噪比平均值之外的其他卫星数据中的参数,得到综合数值,本实施例在此不做具体限定。

可选地,所述对所述卫星数据进行质量计算之后,所述方法还包括:

将质量计算的计算结果上传至云端服务器存储。

本实施例中,在得到计算结果后,将计算结果上传至云端服务器存储,云端服务器存储有卫星在较长的观测时间段内对应的数据完整率、多路径值、周跳比、信噪比平均值等数据,这样,方便用户对卫星在任意时段内的相关参数进行查询,也可以利用云端存储的大量数据,对参考站的环境状态进行监测。

参见图6,图6是本发明实施例提供的终端的结构示意图。如图6所示,终端200包括:

第一收发器201,用于接收参考站发送的卫星数据;

第一计算模块202,用于对所述卫星数据进行质量计算;

第二计算模块203,用于对所述计算结果归一化后进行加权处理得到M个综合数值;

生成模块204,用于基于所述M个综合数值和M个质检时段,生成第一拟合曲线;

监测模块205,用于基于所述第一拟合曲线和所述第一拟合曲线在每个质检时段对应的拟合残差,对所述参考站的环境进行监测。

可选地,所述监测模块205,还用于:

在所述第一拟合曲线呈预设分布,且目标拟合残差小于等于预设残差的情况下,确定所述参考站的环境状态为正常;

在所述第一拟合曲线不呈预设分布的情况下,确定所述参考站的环境状态为异常;

在所述目标拟合残差大于所述预设残差的情况下,确定所述参考站的环境状态为异常。

可选地,所述第一计算模块202,还用于:

对于任一质检时段,确定所述质检时段中所有跟踪时段对应的预计观测值之和以及实际观测值之和,将所述实际观测值之和与所述预计观测值之和的比值,确定为所述质检时段对应的数据完整率;

基于所述卫星数据中的伪距观测值、相位观测值以及载波频率,确定所述质检时段对应的多路径值;

将所述卫星数据中的观测值个数与所述卫星数据中的周跳次数的比值,确定为所述质检时段对应的周跳比;

将所述相位观测值的信号强度的平均值,确定为所述质检时段对应的信噪比平均值。

可选地,所述第一计算模块202,包括:

第一计算单元,用于计算K个第一目标历元对应的K个仰角值;

第一生成单元,用于基于所述K个第一目标历元和所述K个仰角值,生成第二拟合曲线;

第一确定单元,用于将所述第二拟合曲线中第一起始端点至第一终止端点包括的历元的数量,确定为所述实际观测值;

第二确定单元,用于将目标起始端点和目标终止端点包括的历元的数量,确定为所述预计观测值。

可选地,所述第一计算单元,还用于:

读取所述卫星数据中所述卫星在第一目标历元的第一坐标,以及所述参考站在L个历元的第二坐标;

将L个所述第二坐标的平均值,确定为所述参考站在所述第一目标历元的第三坐标;

基于所述第一坐标和所述第三坐标,得到所述第一目标历元对应的仰角值。

可选地,所述第二确定单元,还用于:

基于所述第一起始端点、所述第一终止端点和中间端点,生成第三拟合曲线;

将所述第三拟合曲线中与所述预设仰角值对应的端点确定为第二起始端点和第二终止端点;

从所述第二起始端点对应的历元至所述第一起始端点对应的历元中确定第二目标历元;

从所述第一终止端点对应的历元至所述第二终止端点对应的历元中确定第三目标历元;

将所述第二目标历元至所述第三目标历元中包括的历元的数量,确定为所述预计观测值。

可选地,所述第二计算模块203,还用于:

对所述质检时段对应的第一数据完整率、第一多路径值、第一周跳比以及第一信噪比平均值进行归一化处理,得到归一化后的第二数据完整率、第二多路径值、第二周跳比以及第二信噪比平均值;

对所述第二数据完整率、第二多路径值、第二周跳比以及第二信噪比平均值分别乘以对应的预设权重值,得到第三数据完整率、第三多路径值、第三周跳比以及第三信噪比平均值;

将所述第三数据完整率、第三多路径值、第三周跳比以及第三信噪比平均值的和,确定为所述综合数值。

可选地,所述终端200还包括:

第二收发器,用于将质量计算的计算结果上传至云端服务器存储。

终端200能够实现本发明实施例中图1方法实施例的各个过程,以及达到相同的有益效果,为避免重复,这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种设备。请参见图7,通信设备可以包括处理器301、存储器302及存储在存储器302上并可在处理器301上运行的程序3021。

在设备为终端的情况下,程序3021被处理器301执行时可实现图1对应的方法实施例中的任意步骤及达到相同的有益效果,此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法的全部或者部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于一可读取介质中。

本发明实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可实现上述图1对应的方法实施例中的任意步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

所述的存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。

以上所述是本发明实施例的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

相关技术
  • 参考站的异常监测方法、装置及相关设备
  • 基于人工智能的系统异常监测方法、装置及相关设备
技术分类

06120113086582